Claims (1)
Поставленна цель достигаетс тем что устройство дл управлени однофазным статическим преобразователем снабжено формирователем импульсов, дополнительным триггером,.трем группами элементов совпадени , дополнительные и вспомогательные элементы совпадени - дополнительными входами 39 а основные элементы совпадени - до полнительиыми выходами, причем входы элементов совпадени первой группы подключены к выходам основных злемен тов совпадени и к выходу формировател импульсов, подключенного к задающему генератору и датчику токз, входы дополнительного триггера подключены к выходам элементов совпадени второй группы, входы которых ПОД ключены к основным элементам совпаде ни и задающему генератору, выход до полнительного триггера подключен к входу формировател - импульсов, допол нительным входам дополнительных и вспомогательных элементов совпадени входам элементов совпадени третьей группы, другие входы которых подключены к выходу задающего генератора и к объединенным дополнительным выходам основных элементов совпадени . На фиг. 1 представлена схема устройства дл управлени статическим преобразователем; на фиг. 2 - диаграммы напр жений на отдельных элементах схемы; на фиг. 3 асимметрична структура статического преобразовател . Устройство дл управлени статическим преобразователем содержит задающий генератор 1, св занный с вспо могательными элементами совпадени 2-23, первым делителем 2k частоты, выход которого соединен с дополнительными элементами совпадени 25-30 nepBbiM триггером 3 вь1ходы которых св заны с усилителем 32 мощности, основными элементами совпадени и вторым делителем 9 частоты, датчик 50 тока, св занный с элементами совпадени 2-23 и кольцевую пересчетную схему 51. соединенную с выхо дом второго делител 9 частоты, вхо дами основных элементов совпадени и дополнительных элементов совпадени 25-30) св занных выходами с вспомогательными элементами совпадени , элементы совпадени 52-57 пер вой группы, формирователь 58 импульсов , подключенный к задающему генератору М , элементы совпадени третьей группы св заны с задающим ге нератором 1 и объединенными однотипными выходами основных элементов совпадени , входы второго триг гера 63 соединены с элементами совпадени б и .65 второй группы, а его выход - с формирователем 58 импульсо 14 дополнительными, основными и общими элементами совпадени . На фиг. 2 представлены диаграммы 66-91 на элементах схемы. Статический преобразователь с переключением вторичных обмоток согласующего трансформатора содержит ,-1Нвертор 92 с согласующим трансформатором 93 вторичные обмотки которого подключены к демодул тору на тиристорах 101-120. На выходе преобразовател подключена нагрузка 121. Рассмотрим работу устройства при подключении к выходу преобразовател активной нагрузки. В этом случае не требуетс формировать дополнительную (узкие незамерненные импульсы на фигч 2,71-2.90) и вспомогательную (узкие зачерненные импульсы на фиг. 2.71-2,90) серию импульсов. Задающий генератор 1 обеспечивает формирование однопол рных импульсов (фиг. 2,66), длительность которь1х равна времени восстановлени тиристс ров демодул тора. По заднему фронту импульсов задающего ге нератора синх-,. ронизируетс триггер 31 (фиг. 2.67), выход которого подключен к усилителю 32 мощности, обеспечивающему управление вентил ми инвертора 92. Выходные сигналы триггера поступают на делитель А9 частоты, кратность делени которого равна количеству подинтервалов в каждом тактовом интервале (К i( фиг. 2,68). Пересчетна схе-° ма 51 состо ща из нескольких чеек (в нашем случае 8) формирует импульсы длительностью , Досновные элементы совпадени поступают сигналы с триггера (фиг.2,б7) и с пересчетной схемы. На выходе основных элементов совпадени (И) формируютс сигналы длительностью tp-t., , t,-t2,, Дл получени импульсов управление (фиг. 2,79 и 2.80) тиристорами 102, Г19 и 120 (общими) выходы определенных основных логических элементов совпадени объедин ютс (, , kl-kkf ). При этом элементарный инвертор 92, управл емый от усилител 32 мощности, обеспечивает формирование Пр моугольного напр жени (фиг. 2.67). Тиристоры 107и 102 подключают к нагрузке обмотки () , напр жение которых равно амплитуде первой ступени выходного напр жени демодул тооа (лиг. 2.91). В интервале времени ti2 устройство дл управлени преобразователем обеспечивает формирование сигналов (фиг. 2.72 и 2.80), которые поступают соответственно на тиристоры 113 и 120, что при водит к выключению тиристоров 107 и 102 и подключению нагрузки к обмотт кем (99+100), напр жение которых равн амплитуде первой ступени и т.д. Последовательность подачи импульсов управлени на тиристоры 107 113, 111, 109,105, 117, 103, 102, 120, 114, 10 110,112, 106, 116, 104, 118, 119 и 101 представлены соответственно на фиг. 2.,90. При снижении коэффициента мощности нагрузки требуетс формировать еще дополнительную и вспо могательную серию импульсов. Если до момента ток провод т тиристоры 10 и 108, то подача очередных импульсов управлени Длительностью на тиристоры 101 и 102 не приведет к их включению (ток протекает через тири-сторы 101 и 108). В интервале времени дл сохранени формы выходного напр жени демодул тора нагрузку необходимо переключить к обмоткам (). Дл этой цели необходимо выключить тиристоры 108 и 101 и включить тиристоры 114-119, что достигает с за счет подачи дополнительного им пульса управлени до момента t {фиг. 2.89) на тиристор 119. К тиристору 101 прикладываетс запирающее напр жение в течение времени, равного длительности дополнительного импульса управлени . После изменени пол рности напр жени на вторичных обмотках согласующего трансформатора (врем t) на тиристор 114 поступает вспомогательный импульс управлени (фиг. 2.81), что приведет к выключению тиристора 108 и переводу тока нагрузки в обмотки (99+100). Аналогичным образом в интервале времени нагрузка подключаетс к обмоткам (94+95) и т.д. Необходимым условием вл етс то, что дополнительна и вспомогательна серии импульсов поступает на тиристоры демодул тора только при работе статического преобразовател в инверторном режиме. При этом дополнительные импульсы управлени , поступающие на тиристоры определ ютс дополнительно условием, что выклЮчаемый тиристор демодул тора обеспечивает формирование ступени напр жени , амплитуда которойI и m O.SUirn (1) где амплитуда первой гармоники с ступенчатого напр жени . Вспомогательна сери импульсов подаетс на тиристоры демодул тора, формирующие ступени напр жени , амплитуда которых .5U,ni. (2) Особенностью вл етс подача вспомогательного импульса управлени на тиристор, обеспечивающий формирование ступени напр жени первого подыинтервала , амплитуда которого Um n,5U. (3) В этом случае (ток нагрузки переходит через нуль на третьем тактовом интервале )устройство дл управлени статическим преобразователем обеспечивает необходимую последовательность импульсов. Выходной сигнал элементов совпадени 2-17 определ етс сигналами задающего генератора 1, датчика 50 тока, триггера 63 и си1- налами основных элементов совпадени . Датчик тока обеспечивает формирование пр моугольного сигнала при работе преобразовател в инверторном режиме, когда пол рность тока нагрузки не совпадает с пол рностью ступенчатого напр жени . Сигнал на выходе триггера 63 всегда однозначно определ етс при известной йюрме сту пенчатого напр жени согласно услови м и ) - 13) (фиг. 2.69). При форме напр жени (фиг. 2.91) на выходе элемента совпадени 64 и 65 по вл ютс импульсы в моменты перед временем 5 7 15 47 Т 39 . Vr tx, t,,, t,j, t, t , t,7 соответст венно , которые поступают на раздельные входы триггера 63. Поскольку триггер срабатывает на первый поступающий импульс (перед триггер срабатывает на первый поступающий импульс перед временем tr , tng 1 t( , то на его одном выходе есть сигнал (фиг. 2.69), а на другом - инвертированны. При полученных таким образом сигналах на входе дополнительных логических элементов И и на выходах формируютс импульсы управлени при наличии одновременно сигнала с датчика тока (длительностью от нул ) , триггера 63 (фиг. 2.69), задающего генератора 1 (фиг. 2.66), и выходе соответствующего основного логического элемента. Оперативные элементы совпадени обеспечивают формирование дополнительных импульсов управлени в конце каждого тактового интервала (импульс перед моментом tg , фиг.2.8 перед . 2.76 и т.д.) . Вспомогательна сери импульсов формируетс на выходе вспомогательны элементов совпадени 52-57. Выходной их сигнал определ етс наличием сигналов на выходах соответствующих основных элементов совпадени 45, 37, 33, 1, 33 и 3 и сигнала на выходе формировател 58 импульсов. Сигнал на выходе формировател импульсов (фиг. 2.70) получают по срезу импуль сов задающего генератора (фиг. 2.66) в интервале времени, когда сигнал (фиг. 2.69) равен , нулю и при наличии сигнала на выходе датчика 50 тока. Так, в момент времени t вспомогательный импульс управлени поступает на тиристор 119 (обозначено ) и т.д. Выходы элементов совпадени показаны стрелками (см. фиг. 1), а - цифрой показаны номера тиристоров де модул тора, к которому подключен это выход. Так, цифрой показан выхо элемента совпадени формирующего основные импульсы управлени , Т17 и 117 - дополнительные и вспомогательные импульсы управлени . Таким образом, устройство дл управлени статическим преобразователе обеспечивает высокое качество выходного напр жени на выходе преобразов тел при работе его на перегрузку с любым коэффициентом мощности. 1 Формула изобретени Устройство дл управлени однофазным статическим преобразователем по авт. св. № , отличаощет ре тем, что, с целью повь иени кфчества выходного напр жени , оно снабжено формирователем импульсов, дополнительным триггером, трем группами элементов совпадени ,дополнительные и вспомогательные элементы совпадени - дополнительными входами, а основные элементы совпадени - дополнительными выходами, причем входы элементов совпадени первой группы подключены к выходам основных элементов совпадени и к выходу формировател импульсов, подключенного к задающему генератору и датчику тока , входы дополнительного триггера подключены к выходам элементов совпадени второй группы, входы которых подключены к основным элементам совпадени и задающему генератору, выход дополнительного триггера подключен к входу формировател импульсов, до1полнительным входам дополнительных и вспомогательных элементов совпадени и входам элементов совпадени третьей группы, другие входы которых подключены к выходу задающего генератора и к объединенным дополнительным выходам основных элементов совпадени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР .№ 764095, 12.10.78.The goal is achieved by the fact that the device for controlling a single-phase static converter is equipped with a pulse shaper, an additional trigger, three groups of matching elements, additional and auxiliary matching elements - additional inputs 39 and the main matching elements - to the full output terminals, the inputs of the first group matching elements being connected to the outputs of the main elements of the match and to the output of the pulse generator connected to the master oscillator and toz sensor, in The additional trigger moves are connected to the outputs of the second group match elements, the inputs of which POD are connected to the main elements of the match and the master oscillator, the output of the additional trigger is connected to the input of the driver — pulses, additional inputs of the additional group of the third group, others the inputs of which are connected to the output of the master oscillator and to the combined additional outputs of the main elements of the match. FIG. 1 shows a diagram of a device for controlling a static converter; in fig. 2 - voltage diagrams on individual circuit elements; in fig. 3 is an asymmetric structure of a static converter. The device for controlling the static converter contains a master oscillator 1 associated with auxiliary matching elements 2-23, the first frequency divider 2k, the output of which is connected to additional matching elements 25-30 nepBbiM trigger 3 which inputs are connected to the power amplifier 32, the main elements a match and a second frequency divider 9, a current sensor 50 associated with the coincidence elements 2-23, and an annular scaling circuit 51. connected to the output of the second frequency divider 9, inputs of the main coincidence elements and additional elements of coincidence 25-30) associated outputs with auxiliary elements of coincidence, elements of coincidence 52-57 of the first group, shaper 58 pulses connected to master clock M, elements of coincidence of the third group are connected with master oscillator 1 and combined output of the same type the main elements of the match, the inputs of the second trigger 63 are connected to the elements of the match b and .65 of the second group, and its output to the shaper 58 is pulse 14 with additional, main and common elements of the match. FIG. 2 shows diagrams 66-91 on the elements of the scheme. A static converter with switching secondary windings of a matching transformer contains, -1-Inverter 92 with matching transformer 93 whose secondary windings are connected to a demodulator on thyristors 101-120. The output of the converter is connected to the load 121. Consider the operation of the device when the active load converter is connected to the output of the converter. In this case, it is not necessary to form an additional (narrow unsigned pulses in Figs 2.71-2.90) and an auxiliary (narrow blackened pulses in Fig. 2.71-2.90) a series of pulses. The master oscillator 1 provides for the formation of unipolar pulses (Fig. 2.66), the duration of which is equal to the recovery time of the demodulator thyristors. On the trailing edge of the master oscillator pulses synch- ,. trigger 31 (Fig. 2.67), the output of which is connected to a power amplifier 32 providing control of the inverter 92 valves, is outputted. The output signals of the trigger go to a frequency divider A9, the division ratio of which is equal to the number of subintervals in each clock interval (K i (Fig. 2 , 68). The recalculation scheme 51 consisting of several cells (in our case 8) generates pulses of duration. The main coincidence elements receive signals from a trigger (Fig. 2, B7) and from a recalculation circuit. At the output of the main elements of coincidence ( And) form Cozy signals with duration tp-t.,, t, -t2, To obtain pulses, the control (Figs. 2.79 and 2.80) of the thyristors 102, G19 and 120 (common) of the outputs of certain basic logical elements of coincidence are combined (,, kl- kkf). In this case, the elementary inverter 92, controlled by the power amplifier 32, provides for the formation of a Rectangular voltage (Fig. 2.67). Thyristors 107 and 102 are connected to the winding load (), the voltage of which is equal to the amplitude of the first stage of the output voltage of the demodul (lig. 2.91). In the time interval ti2, the device for controlling the transducer provides for the formation of signals (Fig. 2.72 and 2.80), which go to the thyristors 113 and 120, respectively, which leads to turning off the thyristors 107 and 102 and connecting the load to the windings (99 + 100), for example whose life is equal to the amplitude of the first stage, etc. The sequence of supplying control pulses to thyristors 107,113, 111, 109, 105, 117, 103, 102, 120, 114, 10, 110, 112, 106, 116, 104, 118, 119 and 101 is presented respectively in FIG. 2., 90. With a decrease in the power factor of the load, it is required to form an additional and auxiliary series of pulses. If thyristors 10 and 108 are connected to the current, then the supply of successive control pulses to thyristors 101 and 102 will not turn them on (the current flows through thyristors 101 and 108). In the time interval to maintain the shape of the output voltage of the demodulator, the load must be transferred to the windings (). For this purpose, it is necessary to turn off the thyristors 108 and 101 and turn on the thyristors 114-119, which reaches c by supplying an additional control pulse until t {fig. 2.89) on the thyristor 119. A blocking voltage is applied to the thyristor 101 for a time equal to the duration of the additional control pulse. After changing the polarity of the voltage on the secondary windings of the matching transformer (time t), the thyristor 114 receives an auxiliary control pulse (Fig. 2.81), which will turn off the thyristor 108 and transfer the load current to the windings (99 + 100). Similarly, in the time interval, the load is connected to the windings (94 + 95), etc. The necessary condition is that an additional and auxiliary series of pulses is fed to the demodulator thyristors only when the static converter is operating in the inverter mode. Moreover, the additional control pulses supplied to the thyristors are additionally determined that the demodulator switchable thyristor ensures the formation of a voltage level, the amplitude of which I and m O.SUirn (1) where the amplitude of the first harmonic from the step voltage. An auxiliary pulse train is applied to demodulator thyristors, which form voltage levels, the amplitude of which is .5U, ni. (2) A special feature is the supply of an auxiliary control pulse to the thyristor, which ensures the formation of the voltage level of the first sub-interval, the amplitude of which is Um n, 5U. (3) In this case (the load current goes through zero at the third clock interval) the device for controlling the static converter provides the necessary sequence of pulses. The output of the matching elements 2-17 is determined by the signals of the driving oscillator 1, the current sensor 50, the trigger 63 and the signals of the main matching elements. The current sensor provides the formation of a rectangular signal when the converter is operating in the inverter mode, when the polarity of the load current does not coincide with the polarity of the step voltage. The signal at the output of the flip-flop 63 is always unambiguously determined at the known voltage of foam voltage according to the conditions i) - 13) (Fig. 2.69). With the voltage form (Fig. 2.91), at the output of the coincidence element 64 and 65, pulses appear at the moments before the time 5 7 15 47 T 39. Vr tx, t ,,, t, j, t, t, t, 7, respectively, which go to the separate inputs of the trigger 63. Since the trigger fires on the first incoming pulse (before the trigger triggers on the first incoming pulse before the time tr, tng 1 t (then there is a signal at its one output (Fig. 2.69) and inverted at the other. With the signals obtained in this way at the input of additional logic gates AND and at the outputs, control pulses are generated when there is a signal from the current sensor (duration from zero ), trigger 63 (Fig. 2.69), specifying the gene Ator 1 (Fig. 2.66), and the output of the corresponding main logic element. The operational elements of the match provide for the formation of additional control pulses at the end of each clock interval (pulse before tg, Fig.2.8 before. 2.76, etc.). Auxiliary series of pulses formed at the output of the auxiliary coincidence elements 52-57. Their output signal is determined by the presence of signals at the outputs of the corresponding basic elements 45, 37, 33, 1, 33 and 3 and the signal at the output of the pulse generator 58. The signal at the output of the pulse generator (Fig. 2.70) is received by a cut of the pulses of the master oscillator (Fig. 2.66) in the time interval when the signal (Fig. 2.69) is equal to zero and in the presence of a signal at the output of the current sensor 50. Thus, at time t, an auxiliary control pulse arrives at the thyristor 119 (indicated), etc. The outputs of the coincidence elements are shown by arrows (see Fig. 1), and the digit shows the thyristor numbers of the modulator to which this output is connected. Thus, the numeral shows the output of the coincidence element forming the main control pulses, T17 and 117 - additional and auxiliary control pulses. Thus, a device for controlling a static converter provides a high quality output voltage at the output of the transformer when it is operated for overload with any power factor. 1 The invention The device for controlling a single-phase static converter according to the author. St. No, it is different because, in order to improve the quality of the output voltage, it is equipped with a pulse shaper, an additional trigger, three groups of elements of a match, additional and auxiliary elements of a match — additional inputs, and the main elements of a match are additional outputs; the matches of the first group are connected to the outputs of the main elements of the match and to the output of the pulse generator connected to the master oscillator and the current sensor, the inputs of additional trig The serra is connected to the outputs of the coincident elements of the second group, the inputs of which are connected to the main elements of the match and the master oscillator, the output of the additional trigger is connected to the input of the pulse former, additional inputs of the additional and auxiliary elements of the coincidence, and inputs of the coincidence elements of the third group, the other inputs of which are connected to the output generator and to the combined additional outputs of the main elements of the match. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate. № 764095, 12.10.78.
W7 fif 108 W7 fif 108
-i-э -+а Ч-г -V -V-i S-S -5- i- -Ч-а -4 -4 Ч -So-i-e - + a Hr -V -V-i S-S -5-i--H-a -4 -4 H -So
U Ч-U h-